¿Cómo funcionan las Bombas de Calor Geotérmicas?

La geotermia se ha convertido en una de las formas de energía renovable de las que menos se habla, a pesar de que la hemos estado utilizando para operaciones diarias desde la década de 1940.

Las bombas de calor geotérmicas utilizan altas temperaturas del núcleo de la tierra para complementar el calor durante el invierno, mientras que en los veranos pueden usar la tierra como disipador de calor para drenar el calor de la superficie.

Tiene una tecnología probada y se considera más eficiente en comparación con otros métodos y formas de energía renovable.

Pueden proporcionar refrigeración sin ruido y calefacción sin contaminación, al tiempo que reducen sus facturas de energía en casi un 70%.

¿Lo sabías? ¡Una Bomba de Calor Geotérmica es 400% eficiente!

La energía geotérmica se utiliza en los 50 estados de los Estados Unidos. Los Estados Unidos tienen alrededor de 80000 unidades de calor geotérmico instaladas cada año.

27000 cada año se instalan unidades en Suecia. Debido a su alta demanda, la cuota de mercado global de la energía geotérmica se valoró en 4 4.6 mil millones en 2018, con un aumento esperado a 6 6.8 mil millones para 2026.

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¿Cómo funcionan las bombas geotérmicas?

Las bombas de calor geotérmicas también se denominan bombas de calor de origen terrestre, que utilizan calor subterráneo bombeando agua a través del suelo. Las temperaturas del suelo varían de 7 a 21 grados, dependiendo de su ubicación geográfica.

La bomba de calor utiliza esta temperatura para calentar su hogar o agua. Utiliza cierta cantidad de electricidad, pero la cantidad es mucho menor en comparación con la cantidad que se necesitaría para producir cantidades similares de calor de lo contrario. Funciona como una caldera, pero la bomba de calor utiliza aire del suelo en lugar de quemar combustible para ella.

El agua subterránea es más cálida en invierno y más fresca en verano, exactamente como una cueva.

Componentes del sistema geotérmico

Una bomba geotérmica tiene muchos componentes pequeños, incluido un bucle de tierra, que es un conjunto muy esencial de tuberías interconectadas que están subterráneas. Sin embargo, la bomba de calor se instala a nivel del suelo. El tamaño de su casa determina el tamaño del bucle de tierra, así como la cantidad de calor que se requeriría. La bomba de calor requeriría más espacio si necesita que el tamaño del bucle sea grande.

La bomba de calor consta de los siguientes componentes:

• Un compresor
• Un Condensador
• Un Evaporador

Por lo que la bomba de calor y la tubería de bucle constituyen todo el sistema de bomba geotérmica.

Mecánica de bombas de calor geotérmicas

Las tuberías de agua bombean una mezcla de agua y anticongelante subterráneo. La bomba de calor se utiliza para bombear de nuevo esta mezcla y, posteriormente, extraer el calor de la misma para que pueda transferirse a su hogar. El calor extraído se transmite al sistema de calefacción, lo que aumenta la temperatura interior.

Las bombas geotérmicas en realidad aumentan la temperatura sustancialmente de 1,5 a 4 veces. Significaría que si el agua extraída es de 11 grados centígrados, entonces puede alcanzar hasta entre 18 y 48 grados en el momento en que llegue a su hogar.

Esta agua se puede usar para tomar baños y duchas calientes todo el tiempo, mientras el calor almacenado se envía de vuelta a los radiadores para calentar sus hogares.

El calor sobrante se puede almacenar en forma de cilindros de agua caliente y se puede usar más adelante.

Para aclarar sus conceptos, puede ver este video de 2 minutos sobre Cómo funcionan las bombas de calor geotérmicas para mantener la temperatura interior.

Ahora que conoce la Mecánica de las Bombas de Calor Geotérmicas, ¡Me gustaría que también conozca las ventajas y desventajas de las Bombas de Calor Geotérmicas!

Ventajas del sistema de bomba de calefacción geotérmica

La estación de bomba de calefacción geotérmica es muy ideal para mantener su casa caliente durante los meses de invierno, así como para mantener su hogar fresco en verano. Utiliza una fuente natural de calor, por lo que tiene un impacto de baja huella de carbono y puede ayudar a reducir sus facturas de energía. Lea más sobre otras ventajas a continuación.

Las bombas de calor geotérmicas Ahorran dinero

Al instalar bombas de calor geotérmicas, puede ahorrar el dinero que tanto le costó ganar (reduciendo entre el 40% y el 60% de sus facturas). Inicialmente le costará alrededor de 3 3000-8000, incluidos los costos de instalación, la bomba de calor, los bucles subterráneos y los controles.

Si incluye el aumento anual del 4% en los costos de mantenimiento y las facturas de servicios públicos, sus ahorros rondan los 5 50,000 durante la vida útil de 20 años del sistema de climatización geotérmica.

Incentivos gubernamentales

El costo de la bomba es una inversión sustancial. Por lo tanto, muchos países ofrecen incentivos para facilitar a las personas la instalación de bombas de calefacción geotérmica. En algunos países, incluso puede obtener créditos fiscales.

Si está en los Estados Unidos y no tiene una bomba de calor geotérmica, debe considerar seriamente comprar una porque los créditos fiscales sobre la energía geotérmica disminuyen año tras año.

A partir de 2020, obtiene un crédito del 26% en la instalación de acuerdo con «El Crédito de Energía». Esto se reducirá aún más en 2021 a solo el 22%.

¿Cómo obtener este ‘Crédito de energía’ para sus bombas de calor?

Puede usar el formulario 5695 del IRS para reclamar el Crédito de Propiedad de Eficiencia Energética Residencial. Si su casa se construye después de 2009; Buenas noticias, ¡no hay límite en ese crédito!

Sin embargo, debe leer los Términos y Condiciones del formulario correctamente. Al menos para asegurarme de que eres elegible.

Retorno de la inversión

Incluso si no obtiene incentivos gubernamentales, puede ver un retorno de su inversión. Se tarda entre 2 y 8 años en obtener un retorno de la inversión, según lo estimado por el Instituto de Tecnología de la Fuerza Aérea.

Puede ayudarlo a ahorrar entre 4 480 y 2 2400 cada año. Pero todo depende del tipo de sistema de calefacción que instale.

La calefacción geotérmica de alta eficiencia

se considera una de las formas más eficientes de calentar su hogar. A pesar de que utiliza electricidad mínima para alimentar la bomba de calor, puede hacer mucha más energía por cada unidad de electricidad que paga.

¡Los sistemas de calefacción geotérmica tienen una eficiencia del 400%! Todo el proceso ahorra hasta un 70% de sus facturas de calefacción y refrigeración.

Refrigeración eficiente de su casa

Cuando se trata de enfriar su hogar, las bombas geotérmicas también son una opción eficiente. La bomba de calor toma el calor de su hogar y lo transfiere al aire libre o al suelo, dependiendo del tipo de sistema geotérmico instalado.

Ventajas ambientales de las bombas de calefacción Geotérmica

Fuente de energía renovable y Sostenible

La energía geotérmica es completamente estable y sostenible. La energía solar y eólica cambian con variaciones estacionales. La geotérmica es consistente en su función de mantener las temperaturas interiores, sin importar el clima.

Altamente accesible y confiable

Varias fuentes de energía como la Eólica y la solar requieren una buena cantidad de espacio para su instalación. Muchas personas no pueden instalar plantas geotérmicas en sus hogares debido al espacio limitado, pero aún puede tener una en su área o puede compartir una con sus vecinos.

Las camas de vapor más cercanas a la superficie hacen que sea más fácil para los individuos y las empresas llegar a ellas y utilizarlas para calefacción geotérmica.

Bajas emisiones de gases de efecto invernadero

La bomba de calor emite CO2 considerablemente más bajo en comparación con otros sistemas de calefacción convencionales. Esto sucede porque las bombas de calor dependen de la temperatura del suelo, necesitan electricidad mínima y son muy eficientes.

Desventajas de las bombas de calefacción Geotérmica

Requiere excavación

Uno de los problemas con la geotermia es que requiere algunos trabajos previos antes de la instalación, como excavación subterránea para colocar tuberías en bucle; a diferencia de los equipos de energía eólica y solar.

Cavar el suelo es una necesidad absoluta porque está conectando su casa con él. Esto hace que sea un poco difícil de instalar para los legos y hace que sea más costoso que otras formas de energía.

Muchas personas pueden hacerlo porque sus casas están construidas en terrenos sólidos, pero aún así el proyecto no es fácil de hacer y es caro.

Utiliza Recursos hídricos Locales

En las plantas de energía geotérmica a gran escala, la energía geotérmica se utiliza para hacer funcionar el agua bajo tierra y calentarla, y el agua caliente se utilizará para generar energía. Se estima que una sola planta utiliza entre 1700 y 4000 galones de agua para producir un megavatio hora de electricidad. El limitado suministro de agua es un problema.

Prohibitivo de la región

La energía geotérmica no es accesible en todas las áreas. En muchas zonas, la capa freática es más profunda en el suelo, lo que dificulta mucho el funcionamiento de la planta, ya que requeriría más excavación, lo que podría no permitirse en muchos barrios.

Desventajas ambientales de las Bombas de Calor Geotérmicas

Excavación (Excavación):

La excavación tiene sus desventajas ambientales. En primer lugar, si lo instala en su jardín, tendrá que desarrollar el jardín y todo el paisaje nuevamente después de instalar las tuberías. Aunque no hay nada que me guste más que desarrollar un jardín y plantar árboles y rehacer paisajes, otros pueden pensar que es un esfuerzo adicional.

El otro impacto de la excavación es el daño al suelo. El daño al suelo incluye la escorrentía de aguas pluviales tipo limo y la contaminación del suelo. Sin embargo, puede notificar a su empresa para garantizar un daño mínimo durante la excavación.

Conclusión

El calor geotérmico es una excelente opción si es factible en su ubicación geográfica, especialmente si se encuentra en los EE. Cuando regrese y lea las ventajas de un sistema de este tipo, se dará cuenta de lo beneficiosas que son en realidad las bombas de calor geotérmicas; tanto económica como ambientalmente. Si está considerando hacer un cambio a la energía renovable, ¡esta es una excelente opción para usted y su familia!